钠蒙脱土晶层间水分子结构分子动力学模拟

对晶层间不同含水量的蒙脱土-水-离子体系以及NaCl水溶液进行分子动力学模拟，并比较了矿物晶层间水分子及离子特性与水溶液中的差别。模拟结果表明：层间补偿阳离子受蒙脱矿物同晶置换位置影响，而层间水分子则与四面体氧原子形成氢键配位，沿矿物表面定向排列；层间水分子及离子受黏土矿物几何限制及表面电荷的影响，其沿zz方向的扩散系数很小，且总扩散系数也要小于NaCl水溶液；层间水分子中氢、氧原子间及其与钠离子间的径向分布函数峰值强度要高于水溶液，也说明了晶层间水的聚合程度更高。以上结果定量描绘了晶层间水分子的结构形态，同时也充分说明了晶层间水分子的结构明显不同于自由水，为下一步研究黏土的高压力学特性奠定了基础。